淺談鍋爐水質(zhì)指標(biāo)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的原理與設(shè)計(jì)

劉 琛

（河北省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)研究院廊坊分院,河北 廊坊 065000）

0 引言

電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)基于PLC檢測(cè)儀以及相關(guān)的硬件配置設(shè)計(jì)而成，通過(guò)電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠有效的保證鍋爐水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)，并且還可以廣泛的應(yīng)用在各種監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合。

1 電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成

為了能夠保證電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的底層自動(dòng)化以及信息集成技術(shù)，從而有效的對(duì)電廠鍋爐水質(zhì)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。在這樣的情況下，電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成就包括了電極傳感器、檢測(cè)儀表，這樣就能夠?qū)崟r(shí)的將非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電量信號(hào)，這樣就能夠?qū)崟r(shí)的模擬電廠鍋爐信號(hào)，并且與檢測(cè)儀相連接，利用Windows操作系統(tǒng)，將MCGS工控組軟件進(jìn)行連接，從而在電腦終端實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)結(jié)果[1]。在電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中還有變換器的裝置，該裝置能夠?qū)鞲衅鞯妮敵鲭娢恍盘?hào)進(jìn)行阻抗變換，并且將信號(hào)放大，從而保證計(jì)算機(jī)能夠有效的接收到標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào)或者電流信號(hào)，從而判斷多芯電纜傳輸給計(jì)算機(jī)采樣接口板的輸入端。由于電廠鍋爐水質(zhì)可能含有造成的點(diǎn)擊污染，為了保證電極長(zhǎng)期的使用，所以必須在電極附近安裝超聲波清洗頭，在這樣的情況下就能夠?qū)㈦姌O污染物進(jìn)行清洗，從而有效的提高電極的使用壽命。為了減少流水速度對(duì)電極的影響，所以必須要安裝電極攪拌器。

2 電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

由于電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)屬于新型自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)平臺(tái)，所以必須要保證在設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要具有開(kāi)放性和通用性，從而有效的針對(duì)不同的設(shè)備進(jìn)行相同的監(jiān)測(cè)。所以在電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要通過(guò)PLC核心變成控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)的繼電器想結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。在使用PLC進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，一定要考慮PLC選型問(wèn)題。除了對(duì)于環(huán)境適應(yīng)方面有具體要求之外，還應(yīng)該根據(jù)不同的場(chǎng)合來(lái)選擇適合的PLC系統(tǒng)。從目前來(lái)看，電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案大體相同，具體的流程大致如下：

課題調(diào)查——確定系統(tǒng)構(gòu)成——I/O點(diǎn)數(shù)確定——運(yùn)行方式確定——控制方式確定——I/O分配方式確定——確定存儲(chǔ)容量——選擇I/O模塊——程序設(shè)計(jì)——調(diào)試運(yùn)行

這樣的設(shè)計(jì)流程能夠做到環(huán)環(huán)相扣，從而有效的將組件的選擇替換部件選擇，這樣就能夠避免硬件設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)缺陷。而且，通過(guò)一臺(tái)PLC控制系統(tǒng)就鞥能夠保證多臺(tái)檢測(cè)儀器的集中控制，有助于電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)處理效率的提高。本系統(tǒng)采用的PLC型號(hào)為SZ-4，8點(diǎn)DC12/24輸人模塊Z-8ND18點(diǎn)集電極開(kāi)路輸出模塊Z-8TD1；4通道12位模擬量輸人模塊Z4AD1；SZ系列CPU模塊端口通訊、CCM協(xié)議、從機(jī)功能以及S-20P指令編程器、S-l OD通用操作面板等。I/O點(diǎn)數(shù)所表示的就是PLC能夠輸入或者輸出開(kāi)關(guān)的最大個(gè)數(shù)，而且I/O點(diǎn)數(shù)與繼電器觸點(diǎn)必須要保留余量[2]。與此同時(shí)，一定要盡可能的簡(jiǎn)化I/O點(diǎn)數(shù)，從而有效的降低成本。由于PLC在電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中需要同時(shí)完成信號(hào)實(shí)時(shí)收集、脈沖量累計(jì)、預(yù)警報(bào)信號(hào)檢測(cè)以及報(bào)警輸出等功能，所以還必須要保證傳感器與傳感送便器之間的連接穩(wěn)定，這樣才能夠保證PLC作為監(jiān)控設(shè)備突破局限性，并且，由于在Windows操作系統(tǒng)下，能夠?qū)LC收集來(lái)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并且還能夠?qū)z測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理以及輸出，還可以形成各種各樣的表格方便操作人員查閱，并且還能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的行動(dòng)模擬，進(jìn)一步分析電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的限值或者警報(bào)。

3 電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的控制軟件

在完成了硬件設(shè)計(jì)之后，必須要有相配套的軟件才能夠保證電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以在控制軟件方面，必須要保證下位機(jī)PLC采用梯形圖來(lái)進(jìn)行編程。下位機(jī)PLC軟件能夠及時(shí)的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、脈沖計(jì)量、限值邏輯判斷、自動(dòng)報(bào)警、格式轉(zhuǎn)換等功能，從而幫助電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)完成水質(zhì)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)污染問(wèn)題。由于PLC的數(shù)據(jù)通信與Windows操作系統(tǒng)之間的命令是相互傳遞的，所以數(shù)據(jù)必須根據(jù)系統(tǒng)的要求來(lái)轉(zhuǎn)變形式，從而形成分離系統(tǒng)變量，并且顯示模塊能夠?qū)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，在手動(dòng)的方式下，通過(guò)固定見(jiàn)識(shí)畫(huà)面能夠獲得歷史趨勢(shì)圖，定時(shí)存儲(chǔ)模塊能夠以每十分鐘的頻率將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，從而有效的保證數(shù)據(jù)得到記錄，并且能夠分析預(yù)判電廠鍋爐水質(zhì)的變化過(guò)程，在系統(tǒng)維護(hù)模塊中，能夠修改定值參數(shù)、限值參數(shù)以及口令。報(bào)警模式必須始終處于工作的狀態(tài)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，必須保證報(bào)警系統(tǒng)能夠及時(shí)的發(fā)出警報(bào)。為了能夠進(jìn)一步增強(qiáng)PLC抗干擾的能力，所以必須配置交流電雙層隔離的設(shè)備，保證輸入光信號(hào)與電信號(hào)之間的隔離，遠(yuǎn)離強(qiáng)電干擾、通過(guò)模擬量信號(hào)與脈沖信號(hào)進(jìn)行屏蔽線傳遞，能夠保證相互的干擾消除或者減弱。在軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也必須增加抗干擾模塊，從而保證PLC的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)論

電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)是工程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，通過(guò)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，能夠保證信息化、數(shù)字化管理在電廠中廣泛的應(yīng)用，電廠鍋爐水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)不僅能夠?yàn)殡姀S控制帶來(lái)巨大的優(yōu)越性，而且使得整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的體積更小，接線更加簡(jiǎn)單，但是測(cè)試的精度、預(yù)警及時(shí)得到大幅度的提升，從而保證了電廠鍋爐水質(zhì)的安全。

[1]謝厚鉞.探討鍋爐水質(zhì)檢測(cè)方法及其影響因素[J].化工管理,2017(25):50-51.

[2]彭佩嵐,王毓.淺談工業(yè)鍋爐水質(zhì)不合格的風(fēng)險(xiǎn)及防范措施[J].鍋爐制造,2017(03):63-64.